Самодельный датчик протечки воды своими руками (датчик затопления)

Самодельный датчик протечки воды своими руками (датчик затопления)

  • Самоделкин 1 апреля 2014
  • Самодельные охранные системызвук


Наверное каждый сталкивался с протечкой воды будь то отопление или водоснабжение и хотел бы избежать повторения такой ситуации.

Сделать датчик протечки воды своими руками может каждый начинающий радиолюбитель. Самодельный датчик протекания воды поможет вовремя оповестить хозяев о возникшей ситуации и будет полезен в каждом доме.

Как сделать датчик влажности

Он является общим элементом для любой из трех рассматриваемых схем и работает за счет электропроводности воды.

Датчик делают из двух электродов, которые могут располагаться в плоскости горизонта или вертикали относительно друг друга.

Горизонтальная конструкция контактных площадок

В состав входят два сухих электрода, которые могут быть различной конфигурации. Их удобно вырезать из фольгированной стеклопластиковой или гетинаксовой платы, прорезав не ней изолирующие дорожки.

С формой и габаритами датчика влажности можно поэкспериментировать, тщательно подобрать их к конкретным условиям размещения. Если нет под рукой платы, то контактные площадки вырезают из обычной фольги или жести, наклеивая их на плоскую диэлектрическую поверхность.


На один электрод подводится положительный потенциал электроэнергии, а на другой — отрицательный. Они разнесены на одинаковое расстояние, отделены воздушным зазором, обладающим высокими диэлектрическими свойствами.

Когда на электродах появляется влага, то через ее слой начинает проходить электрический ток, который изменяет состояние электронной схемы датчика протечки, вызывая срабатывание световой и звуковой сигнализации.

Вертикальная конструкция контактных площадок

Две полоски фольги размерами примерно 10х40 мм (габариты условны и принципиального значения не имеют) закрепляют параллельными плоскостями на небольшом удалении так, чтобы исключить их самопроизвольное касание при работе.

Подключать датчик влажности к электронной схеме лучше короткими проводами или использовать экран или витую пару.

Совет! Повысить чувствительность самодельного датчика можно простым действием — положить его контактными площадками на кусочек туалетной бумаги или несколько слоев марли, расположенной в месте вероятной протечки воды на полу. За счет гигроскопичных свойств этих материалов даже при небольшой влажности возникает хороший токопроводящий слой.

Зачем необходим датчик протечки воды

Первое и главное, что делает система защиты от протечек воды своими руками — предотвращает финансовые потери.

Имея элементарную звуковую сигнализацию, находясь дома, можно:

  1. предотвратить порчу напольных и настенных покрытий;
  2. уберечь проводку и бытовые приборы от коротких замыканий;
  3. избежать накопления влажности;
  4. предотвратить протекание воды на нижние этажи.

Справляться с задачей обнаружения влаги может как простейший датчик утечки воды своими руками, так и более сложное решение. К примеру, множество современных охранных систем комплектуются специальными сенсорами.

Даже некоторые модели камер видеонаблюдения могут превращаться в контроллер протечки воды. Для этого у них должны быть предусмотрены входы или иные интерфейсы подключения датчиков.

Как самостоятельно изготовить датчик протечки воды

Современный умный дом датчик протечки включает в обязательном порядке.

Однако такое громкое название системы не должно пугать. В роли умного дома сегодня способен выступать видеодомофон.

Функционал современных моделей включает обслуживание внешних датчиков и даже программирование работы бытовой техники.

Сегодня достаточно популярен датчик протечки воды Arduino. Это достаточно простое решение.

Для его реализации потребуется сам контроллер Ардуино, а также специализированный датчик, представляющий собой плоскую пластину с резистивными полосками. Он может контролировать не только протечку воды, но и падение капель дождя.

Однако, чтобы самостоятельно изготовить и запрограммировать датчик протечки воды Ардуино — нужны специальные навыки. У среднестатистического пользователя их нет. Поэтому рассмотрим, как может быть построена защита от протечек воды в квартире своими руками, с использованием элементарных деталей, частей.

Необходимые материалы и компоненты

Чтобы построить простейший датчик протечки воды своими руками схема даже не понадобится.

Для сборки узла потребуется:

  • батарея с напряжением до 3В, идеально по балансу емкости-нагрузочной способности подойдет CR1632;
  • составной транзистор, подойдет распространенный BC816 или 517, продается в любом магазине радиодеталей;
  • резистор на 1000 или 2000 кОм. От выбора данного элемента будет зависеть чувствительность, которую будет иметь защита от протечки воды своими руками.

Осталось подобрать сигнализатор. В его роли лучше использовать пъезоизлучатель. Его можно вытащить из старых электронных часов или приобрести в магазине радиодеталей.

Собранный с использованием перечисленных элементов датчик протока воды своими руками не требует настройки, поэтому экспериментировать с подбором других компонентов не рекомендуется.

Инструкция по изготовлению

Инструкция по сборке приводится для тех, чьи познания в электронике заканчиваются на пользовании паяльником.

  1. По справочнику определяется коллектор-эмиттер-база транзистора.
  2. Коллектор припаивается к одной точке подключения пьезоизлучателя. Или — точки соединяются проводом.
  3. Между базой и эмиттером транзистора впаивается резистор.
  4. Эмиттер соединяется с батарейкой.
  5. Пьезоизлучатель припаивается ко второму контакту батарейки.
  6. От базы отводится тонкий медный провод.
  7. От точки пьезоезлучателя, припаянной к батарейке — отводится тонкий медный провод.

Все устройство спокойно поместится в крышечке от бутылки. Ответ на вопрос, датчик протечки воды как работает — звучит очень просто.

Отведенные тонкие медные провода располагаются на полу в местах возможного хода жидкости при аварии. Если они намокнут — баланс сопротивления системы нарушается и датчик начинает издавать звуковой сигнал.

Заключение

Сделать защиту от протечек воды своими руками — может каждый.

Датчик, состоящий всего из нескольких элементов достаточно эффективен. Однако более сложные и современные решения могут оказаться гораздо удобнее и функциональнее.

Например, можно установить датчики с беспроводной связью с контроллером. Или использовать системы, способные работать по Wi-Fi протоколу.

Видео: Датчик протечки воды своими руками

Защита от протечек своими руками

Собрать электрическую схему, работающую на появлении в ней электрического тока при наличии между контактами воды может любой человек знакомый с паяльником и обладающий минимальными навыками любителя радиоэлектроники. Существует много вариантов как простых, так и более сложных. Приведем некоторые примеры.

Самый простой способ основан на применении транзистора

В схеме применяется достаточно большая номенклатура составных транзисторов (подробно о каких моделях идет речь — смотри изображение). Кроме него в схеме применяются следующие элементы:

  • источник питания — батарея с напряжением до 3 В, например, CR1632;
  • резистор величиной от 1000 кОм до 2000 кОм, который регулирует чувствительность устройства к реагированию на появление воды;
  • звуковой генератор или сигнальная светодиодная лампочка.

Полупроводниковый прибор находится в закрытом состоянии в схеме, где источнику питания не позволяет заставить его работать установленная мощность. Если появляется дополнительный источник тока, вызванный благодаря утечке, транзистор открывается и подается питание на звуковой или световой элемент. Устройство работает как сигнализатор наличия протечки воды.

Корпус для датчика можно изготовить из горлышка от пластмассовой бутылки.

Конечно, приведенный вариант простейшей схемы может быть использован только для понимания принципов работы, практическая ценность такого датчика минимальна.

Аквасторож своими руками

В отличие от предыдущего способа, где для устранения протечки требуется присутствие человека, здесь сигнал поступает на аварийное устройство, которое перекрывает подачу воды автоматически. Для выработки такого сигнала требуется собрать более сложную электрическую схему, в которой основную роль играет микросхема LM7555.

Читайте также  Гараж со вторым этажом

Присутствие микросхемы позволяет стабилизировать параметры сигнала за счет сравнительного аналогового устройства находящегося в ее составе. Оно срабатывает на тех параметрах сигнала, которые необходимы для приведения в действие аварийного устройства, перекрывающего воду.

В качестве такого механизма используется электромагнитный клапан или шаровой кран с электроприводом. Они встраиваются в водопроводную систему сразу после входных вентилей подачи воды.

Эта схема также может использоваться в качестве датчика для подачи светового или звукового сигналов.

Выход этой схемы может быть соединен с функциональной кнопкой старого сотового телефона, например, через оптрон или реле. Телефон, в свою очередь, может быть настроен на отправку СМС сообщения хозяину квартиры.

В заключение можно добавить, что датчик протечки не является особо сложным устройством, которое будет недоступно обычному обывателю, если захотеть, то можно собрать его самому у себя дома. Функции, которые выполняет эта маленькая невзрачная коробочка, должны быть внедрены в каждом доме, а польза от неё просто неоценима.

Как собрать датчик протечки своими руками

Для изготовления датчика протечки Arduino нам понадобится:

  • Плата Arduino Uno;
  • плата макетная;
  • USB-кабель;
  • датчик воды самодельный;
  • один светодиод;
  • один резистор на 220 Ом;
  • Провод «папа-папа» и «папа-мама».

Для сборки датчика от протечек воды также понадобится небольшой набор электромонтажного инструмента.

  1. От колодки отрезаем три клеммника. Клеммники делаются из негорючего пластика и служат для соединения проводов металлическими винтовыми зажимами. Контактами нужно соединить гвозди с проводами, а также резистором. Каркасом датчика при этом будет служить корпус клеммника.
  2. Ослабляем контакты, открутив винты, и в крайние клеммники вставляем гвозди и предварительно зачищенные концы проводов.
  3. Остается подготовить контакты проводов для подключения полученного водяного датчика к плате Ардуино.
  4. Чтобы проверить правильность работы собранного датчика, необходимо собрать электрическую схему со светодиодом, который включается и выключается автоматически после подключения датчика воды к Ардуино.
  5. Собрав схему, подключите плату Arduino к компьютеру и загрузите соответствующий скетч. В конце статьи есть подробная видео инструкция по сборке такого датчика.

Материалы для датчика протечки воды

Чтобы сделать аквасторож своими руками необходимо собрать следующие материалы, найти их нет никакой сложности, самое дорогое из этого списка – это бутылка, которую придется купить (если у вас ее нет). Итак, нужны следующие материалы, рекомендуем свою фантазию не проявлять и покупать все строго по списку:

  1. Батарейка на три Вольта, нужно использовать CR1632.
  2. Транзистор BC816 или BC517 с NPN соствной.
  3. Резистор 1-2 мегаома.
  4. Пьеза излучатель с генератором.
  5. защита от протечек воды своими руками

Сборка сигнализатора протечки на практике

Начать сборку следует с двух деталей: пищалки и крышки для батарейки.

ФОТО: YouTube.com Плюсовой выход крышки для батарейки следует соединить с плюсовым выходом пищалки. Обратите внимание на маркировку на мелких деталях

ФОТО: YouTube.com Минусовой контакт пищалки припаивается к левой ноге транзистора, коллектору. А к правой ноге, эмиттеру, нужно припаять минусовой контакт батарейки

ФОТО: YouTube.com Дальше нужно поместить и припаять резистор между эмиттером и средней ногой резистора

ФОТО: YouTube.com Следующий этап – припаивание проводов. К средней ноге резистора припаивается один из проводков

ФОТО: YouTube.com А второй соединяется с минусовым контактом батарейки лёгкой пайкой

ФОТО: YouTube.com В итоге готовая рабочая схема выглядит вот так. Это миниатюрное соединение, которое легко помещается в крышку от сока. При контакте с водой проводки, которые соприкасаются с влагой, замыкает, и срабатывает пищалка, которая получает энергию от встроенной батарейки

Проводной самодельный датчик

При небольшом изменении выше опубликованной схемы датчик можно сделать проводным, в частности, его можно подключить системам Аквастоп и Аквасторож, управляющими аварийными клапанами. Во время монтажа следует учесть, что длинный сигнальный кабель может привести к затуханию сигнала.

Электрическая схема: проводной сигнализатор

Собственно, различие с предыдущей схемой заключается в том, что убран бузер, и вместо него прибор подключается к блоку управления, от которого он и получает питание. В некоторых системах предусмотрено подключение датчиков к автономному питанию, но это уже детали.

Видео: Датчики протечки воды h2o-Контакт.

Единственно, что потребуется, так это настройка уровня выходного сигнала, в соответствии с теми, что прописаны в паспорт системы контроля протечки воды, там же есть схема подключения датчиков и детальная инструкция.

Примеры схем датчиков на базе микроконтроллера мы рассматривать не будем, поскольку для их реализации потребуется программатор, соответственно, и навыки работы с ним. Такая тема требует отдельной статьи, тем более что перед датчиками, где используется контроллер, — будущее.

Датчик протечки воды своими руками.

Датчик протечки воды своими руками.

Данную схему можно использовать в качестве датчика, контролирующего появление протечек воды, например в санузле квартиры, в подвальном помещении дома или погребе. При отсутствии влаги звуковой генератор не работает, транзистор VT1 закрыт, светодиод HL1 не светится. Срабатывание датчика происходит при появлении воды между контактами датчика F1, запускается генератор, звучит постоянный звуковой сигнал, транзистор VT1 открывается, загорается светодиод HL1. Для подбора нужной тональности звучания следует подобрать конденсатор С2.

Если устройство запитано от сетевого источника, то переключатель SA1 можно поставить в нижнее по схеме положение, в этом случае он будет светиться, когда устройство находится в дежурном режиме, и гаснуть при появлении протечки.

Устройство имеет большой разброс по питающему напряжению и работоспособно при Uпит от +5 до +15 вольт. В дежурном режиме схема потребляет примерно 1мкА, ток потребления тревожного режима не превышает 25 мА.

Датчик можно изготовить из небольшого кусочка фольгированного стеклотекстолита. Один из вариантов показан на рисунке ниже (с размерами можно экспериментировать),

или применить датчик заводского исполнения:

Звуковой датчик влажности на К561ЛН2.

Принципиальная схема прибора приведена на рисунке выше. Датчик обозначен буквой Э, это металлические перфорированные электроды, размер 15×40мм, данный размер не принципиален, его можно изменить под конкретные нужды. Между электродами прокладываются 2-4 слоя марли, после чего электроды скрепляются резиновыми колечками. С электронным устройством датчик соединяется посредством экранированного провода или витой парой.

Транзистор VT1 контролирует состояние датчика. При отсутствии влаги транзистор закрыт, напряжение на его коллекторе равно нулю, звуковой генератор, реализованный на микросхеме DD1 (К561ЛН2), не работает. Номера выводов микросхемы смотри в справочном материале в конце статьи.
При появлении влаги на датчике его сопротивление снизится, транзистор откроется, и напряжение на его коллекторе станет близко к напряжению источника питания. При этом запустится звуковой генератор и будет звучать сигнал тревоги.

С конструкцией датчика можно экспериментировать, но имейте ввиду, что чрезмерное уменьшение его размеров может привести к неуверенному срабатыванию устройства.

Запитать устройство можно от любой батарейки напряжением от 6 до 9 вольт или от сетевого преобразователя напряжения. В режиме контроля устройство потребляет очень маленький ток (порядка нескольких микроампер), в тревожном режиме ток потребления составляет около 3 миллиампер.

Читайте также  Как смазать электробритву

Цифровая интегральная микросхема КМОП логики, производства советских времен. Широко применялась в бытовой аппаратуре. Часто использовалась радиолюбителями при создании различных устройств на основе цифровых микросхем.

Содержит 4 логических элемента 2И-НЕ.

Нумерация ног начинается от ключа на корпусе против часовой стрелки.


Аналоги К561ЛА7 — CD4011A, CD4011, HEF4011BP, HCF4011BE, 564ЛА7, К176ЛА7,164ЛА7

Основные технические параметры К561ЛН2:

Цифровая микросхема серии КМОП.
Микросхемы К561ЛН2 представляют собой шесть логических элементов НЕ с буферным выходом.
ИС не имеют защитных диодов, подключенных анодами к шине питания, что позволяет подавать на вход микросхем напряжение, превышающее напряжение питания. Поэтому они могут быть использованы для согласования выходных уровней КМОП с входами ТТЛ-схем.
Содержат 19 интегральных элементов.